Для чего нужна подсветка околокомпьютерного пространства

Подсветка рабочей зоны компьютера способна выполнить несколько задач:

• украшение пространства;
• оформление участка помещения, определение границ
  условного «кабинета»;
• освещение внутреннего пространства системного
  блока;
• подсветка монитора, снижающая резкость перехода
  от освещенной поверхности к темному фону.

Основные функции светодиодного освещения для компьютера заключаются
в декоративном и фоновом оформлении границ монитора, снижении контраста между
ярким экраном и черным окружающим пространством. Достоинства светодиодного
оформления:

• снижение нагрузки на органы зрения;
• упрощается ориентация в темном помещении;
• создается позитивный рабочий настрой.

Психологическое воздействие подсветки компьютерного стола играет важную роль для пользователя. Повышается производительность, снижается утомляемость органов зрения. Режимом работы можно управлять, создавать многоцветные композиции с помощью RGB ленты, которой управляет специальный контроллер.

Особенности строения и принцип работы такой подсветки

Светодиодная лента представляет собой линейный источник света, основанием которого служит гибкая лента. Это позволяет оформлять криволинейные поверхности, устанавливать подсветку на любые несущие элементы. Основные особенности светодиодных лент:

• яркое, выразительное свечение;
• долговечность;
• малое потребление электроэнергии;
• гибкое основание;
• простота монтажа;
• возможность регулировать длину.

Светодиодные ленты питаются от
источника постоянного тока 12 В (реже 24 В). Для этого требуется собственный БП, который занимает место и
нуждается в подключении к сети 220 В. Удачным решением становится использовать
в качестве источника блок
питания компьютера, который среди прочих значений выдает 12 В. Остается
только правильно подключить светильник. Для этого необходимо подобрать нужный
вид ленты, руководствуясь следующими критериями:

• плотность установки элементов;
• одно- или многоцветный режим свечения;
• длина;
• уровень защиты.

Интересно! В продаже имеются ленты длиной 5 м. На одном метре могут находиться 30, 60 или 120 светодиодов. Поскольку работа предстоит в помещении, уровень защиты существенной роли не играет, допускается использование лент класса 20IP.

Необходимые материалы и инструменты

Для того, чтобы подключить светодиодную ленту к блоку питания от компьютера, потребуются:

• моно- или полихроматическая лента;
• паяльник;
• припой и флюс;
• ножницы;
• соединительные провода;
• бокорезы или кусачки;
• острый нож для снятия изоляции.

Иногда для подключения диодных лент используют
специальные коннекторы. Они удобны, позволяют обойтись без пайки. Однако, если
предполагается присоединение светильника к компьютеру, паяльник понадобится в
любом случае, поэтому приобретать коннекторы необязательно.

Если планируется использовать многоцветную ленту, то в комплект к ней потребуется контроллер. Без него подключить светильник к компьютеру не удастся — будет гореть либо только один цвет, либо сразу все. После того, как все компоненты будут собраны, останется только подключить ленту одним из подходящих способов.

Подключение RGB многоцветной ленты с использованием контроллера

Контроллер — устройство, при помощи которого регулируется и яркость и цветность свечения ленты. Подключение контроллера происходит со строгим соблюдением полярности. Положительный проводник контроллера соединяем с плюсом ленты. Оставшиеся проводники, соответствующие определенным цветам подключаются к клеммам ленты.

Основные способы подключения к ПК

Необходимо разобраться в особенностях каждого способа подробно. Любые ошибки могут привести к проблемам со светодиодной лентой или компонентами компьютера. Соблюдение простых рекомендаций исключит поломки и позволит провести работу качественно, даже если опыта в подключении нет.

От блока питания компьютера

Этот вариант является самым удобным и безопасным. Блок питания обычно подбирают с запасом мощности, поэтому добавление в питание светодиодной ленты не перегрузит узел и не уменьшит срок его службы. Для начала нужно рассчитать, какой запас по току в амперах. Нужно сложить всех потребителей (материнская плата, винчестер, процессор, видеокарта и т.д.), данные по каждому элементу можно найти в сети. Обычно есть запас не менее 3-4 ампер, чего достаточно для подключения нескольких метров ленты, для выбора конкретного размера удобно использовать таблицу ниже.

Лучше не подбирать длину по предельно допустимой нагрузке, стоит оставить небольшой запас.

Первый разъем предназначен для устройства, читающего дискеты (не используется сейчас), второй – для питания жесткого диска.

Работу проводить по инструкции:

1. Вскрывать блок питания и снимать его не нужно. Внутри системного блока всегда есть много резервных разъемов, которые используются для дополнительного оборудования, все они показаны выше. Для питания светодиодной ленты подойдут первый и второй варианты, на которые подается напряжение 12 В.
2. Проще всего использовать разъем для жесткого диска (так называемый MOLEX), так как их несколько в блоке и купить ответную часть для соединения намного проще. К нему подведены 4 провода – желтый, 2 черных и красный. Нужно отсоединить или отрезать красную жилу и одну черную. Желтая подает напряжение 12 В, а черная – минус, важно не перепутать полярность. Лента не сгорит, но придется заново переделать работу.
3. Далее нужно подать напряжение на соответствующие контакты светодиодной ленты с желтого провода, а черный разместить на минус. Аккуратно припаять соединения, чтобы не повредить основание. Отрезанные концы на разъеме обязательно заизолировать, чтобы исключить любые проблемы.
4. Можно сделать иначе – взять провода с разъема и припаять соответствующие выводы прямо на светодиодную ленту. Этот вариант с одной стороны проще, но впоследствии отсоединить свет не получится, придется распаивать соединения. Разъем же позволяет снять светодиодную ленту в любой момент, когда это потребуется.

Для подключения нужен желтый провод и один из черных.

Можно использовать и разъем для флоппи-дисков, если под рукой есть ответная часть, работу следует проводить так же, как описано выше.

Через материнскую плату

Этот вариант самый простой, так как не придется что-то паять и переделывать. Но подойдет он далеко не ко всем материнским платам, поэтому вначале нужно проверить наличие разъема. Он выглядит как четыре или пять небольших штырьков, под которыми есть надпись RGB (4 элемента) или RGBW (5 элементов). Обычно разъем на краю материнской платы, оба варианта показаны на фото. Если найти не удалось, то подключить этим способом не получится. Подключение RGB ленты к материнской плате проводить по такой инструкции:

Разъем на обычную RGB-ленту.

Разъем на 5 пинов для ленты RGBW.

1. Рассчитать нужную длину Лед-ленты по тем же рекомендациям, что описаны выше для блока питания. Отрезать кусок по линии, отмеченной на основе, чтобы остались контакты для соединения.
2. Использовать коннектор для подключения. Его можно купить в магазинах, которые продают светодиодную ленту. Одна сторона совмещается с отрезанным торцом ленты, после чего аккуратно защелкивается. Все просто, главное – не сместить элемент и зафиксировать его надежно.
3. Подключить фишку к разъему на материнке. Делать это аккуратно, чтобы штырьки вошли в отверстия, не нажимать сильно, чтобы не погнуть их. Защелкнуть до упора, после чего проверить, нормально ли работает лента.
4. Разместить в выбранном месте, приклеив к поверхности или используя специальный алюминиевый профиль.

Профиль для крепления светодиодов.

Это лучший вариант, так как на материнской плате уже есть выделенное место под светодиодную ленту. Туда подается необходимое напряжение и не нужно волноваться, что что-то выйдет из строя или будет перегреваться.

Тематическое видео:

Через USB

Этот способ используют на ноутбуках, так как по-другому присоединить лену не получится. Можно использовать его и для компьютера, если разъем выведен на наружную часть системного блока. Но тут есть одна особенность – на USB подается напряжение 5 В и сила тока 0,5 А. Поэтому нужно подключать через специальный преобразователь, лучше всего купить готовый вариант, как на фото ниже. Он стоит недорого, и при этом позволяет присоединить ленту без лишних переделок.

Преобразователь напряжения с 5 на 12 В.

Работу следует проводить с учетом рекомендаций:

1. При повышении напряжения в 2,5 раза сила тока падает с 0,5 А до 0,2 А. Поэтому подключать можно небольшой кусок ленты, рассчитать точную длину легко, суммировав силу тока на одном диоде. Лучше всего использовать ленту SMD 3528 с числом диодов 60 шт. на метр, длина куска не должна быть больше 50 см.
2. Питающие провода от преобразователя нужно присоединить на светодиодную ленту. Можно использовать коннектор для соединения проводов. Стыки изолировать изолентой или термоусадочной трубкой (второй вариант намного лучше и выглядит аккуратнее). Главное – соблюдать полярность и делать стыки надежными.
3. Проверить работу ленты, подключив ее к разъему. Если все хорошо, можно пользоваться подсветкой.

Если не рассчитать подходящую длину и использовать большой кусок, то USB начнет перегреваться и в конечном итоге перегорит.

Особенности строения и принцип работы такой подсветки

Светодиодная лента сегодня практически повсеместно применяется в качестве разнообразных подсветок, особенно в домашних условиях. Ее можно встретить в бассейнах, сауне, а также в любом домашнем помещении. Причем все чаще ее стали использовать для подсветки телевизора и компьютера.

Светодиодная подсветка компьютера

Такой популярностью такого рода светодиодная продукция пользуется по следующим причинам:

• гибкость основания, что позволяет придать ленте любую форму;
• возможность прикрепить на любую поверхность, даже на заднюю часть компьютера и телевизора;

Обратите внимание! Благодаря самоклеящейся поверхности led-полоса легко устанавливается всего за несколько минут.

• создание качественного светового потока;
• длительный период службы;
• можно отрезать или наращивать изделие сколько угодно;
• экономное потребление электроэнергии, что очень важно при создании подсветки.

Но здесь есть некоторые нюансы, которые следует учитывать в ситуации, когда led будет монтироваться и подключаться к компьютеру. Все светодиодная продукция является низковольтной. Это означает, что для питания ей нужно 12 или 24 вольт. Как известно, в домах и квартирах имеется сеть питания на 220 вольт. Поэтому любая светодиодная лента всегда будет подключаться к такой сети только через блок питания.

Блок питания для led

Такое led-изделие функционирует по принципу печатной платы. На ее прорезиненную основу впаяны светодиоды, которые подключены друг к другу последовательно. Схема работы данной продукции всегда включает блок питания, который подбирается в зависимости от потребляемой мощности лентой.

Обратите внимание! При неправильном выборе, блок питания может очень быстро перегореть, что сделает невозможным дальнейшую эксплуатацию led в качестве подсветки.

Подключить к компьютеру можно как одноцветные, так и многоцветные изделия. Но во втором случае вам понадобиться не только блок питания, но и еще RGB контроллер. Его также следует подключить к ленте, чтобы получить возможность контроля за цветовым свечением светодиодного изделия. Схема его подключения имеет следующий вид.

Схема подключения ленты к контроллеру

Данный прибор позволит скоординировать работу трех светодиодов, установленных в ленту. Здесь каждый диод, в отличии от монохромных изделий, имеет свой цвет:

• красный;
• синий;
• зеленый.

Принцип работы многоцветных лент основан на смешении свечения трех основных кристаллов и получения различных цветовых гамм оттенков света.

Это интересно: Подключение проходного выключателя с 2х или 3х мест — изучайте с нами

Схема подключения обычной ленты

Обычная, или монохромная лента может быть подключена к ПК несколькими способами:

• к блоку питания посредством одного из molex разъемов;
• через USB
• к
  материнской плате компьютера.

Читайте также  Характеристика, сфера применения и монтаж дюралайта

Для подключения к системному
блоку подойдут все три варианта, а для ноутбука годится только второй способ.

Одним из наиболее простых
способов подключить ленту к компьютеру является использование разъема molex. Он имеет 4
контакта — желтый, два черных и красный. Схема распиновки:

• желтый — +12 В;
• черный — земля;
• черный — земля;
• красный — +5 В.

Проще всего подключить ленту,
используя желтый и один из черных проводов. Красный и второй черный можно
отрезать или изолировать. Необходимо выполнить следующие действия:

• отключить компьютер;
• отрезать нужные провода от колодки;
• зачистить концы и припаять к ним либо контакты
  ленты (это удобно, если подсвечивается изнутри системный блок), либо удлинительные
  провода от подсветки;
• сразу надо вставить кусочки термоусадочной
  трубки, чтобы после изолировать места спайки.

Важно! Здесь главное — соблюдать полярность, не перепутать контакты. На ленте обычно отмечены «+» и «-». Если соединение будет сделано неправильно, ничего страшного с подсветкой не произойдет, но всю работу придется переделать. Иногда для подключения используют штатные разъемы, к которым припаивают контакты светодиодной ленты. Это удобно, позволяет быстро отсоединить светодиодное оформление и потом снова подключить его за несколько секунд.

Необходимо учесть, что лента
будет светиться в постоянном режиме. Если надо ее отключать, придется
установить выключатель. Некоторые пользователи устанавливают диммер,
позволяющий настроить яркость по своему вкусу.

О других вариантах подключения
будет рассказано ниже. Они используются либо при необходимости подключить ленту
к разъему USB, либо для полихроматического оформления компьютера.

Свойства и принцип работы светодиодной ленты

Светодиодная лента часто применяется благодаря таким достоинствам:

• отличное свечение;
• длительный срок службы;
• экономичность в электропотреблении;
• гибкость, возможность устанавливать в любые конструкции;
• легкость монтажа на любую плоскость благодаря приклеивающейся поверхности;
• возможность регулировать длину ленты (отрезать и наращивать, сколько нужно).

Следует учитывать, что светодиодная лента – низковольтное оборудование, то есть для ее питания требуется напряжение 12 или 24 В (вольт). В домашней электрической сети напряжение составляет 220 В 50 Гц, поэтому данный осветительный элемент будет подключаться строго через блок питания, подобранный в зависимости от мощности потребления ленты. Существуют также led-светильники под напряжение 220 В, их подключают непосредственно к розетке, но для освещения компьютера они не подходят. Оптимальный вариант для ПК подсветки – это 12 В.

К ПК можно подсоединить любую ленту, но прежде чем купить ее в магазине, следует определиться с несколькими характеристиками для дальнейшего эффективного использования:

• плотность диодных кристаллов;
• моно или трехцветное свечение;
• длина;
• класс водозащищенности;

От плотности диодов зависит общая мощность осветительного прибора и выбор блока питания. Существуют ленты плотностью 30, 60 и 120 светодиодов на один метр. Длина обычной катушки составляет 5 метров, для подсветки одного ПК ее хватит. Для домашнего использования достаточно низкого класса влагозащищенности 20IP.

Этот источник освещения работает по принципу печатной платы. Светодиоды впаяны в прорезиненную подложку последовательно и питаются от блока питания. Важно правильно подобрать БП, так как от этого зависит рабочее состояние ленты.

Схема подключения RGB ленты

Многоцветные ленты невозможно подключить без управляющего устройства — контроллера. Он обеспечивает подачу питания к разным цветам и организует переходы из одного оттенка в другой. Подключать многоцветную подсветку напрямую бессмысленно, так как возможности ленты не будут использованы в должной степени. Контроллер получает питание 12 В на входе, а на выходе раздает требуемые номиналы по трем линиям — красной, зеленой и синей. Поэтому на вход надо подключить желтый и черный провод от разъема molex (два крайних, внимательно следим за полярностью), а выход подключаем к соответствующим контактам подсветки. Сам контроллер обычно прикручивают в свободный лоток для установки жесткого диска.

Помимо этого, есть возможность подключить ленту непосредственно к материнской плате. Обычно используются специальные виды, снабженные штекерами для подключения в соответствующее гнездо материнки. Некоторые производители, такие как GIGABYTE и прочие, выпускают специальное ПО для управления многоцветными лентами. Разработана технология RGB Fusion, позволяющая получить массу эффектов и режимов работы светодиодов. Подобные устройства и программы активно используют любители моддинга, украшающие системные блоки. Для украшения внешних предметов эти светильники не используются, что несколько ограничивает распространение методики.

Как резать и соединять отрезки светодиодной ленты

При монтаже и установке светодиодной ленты зачастую приходится ее резать на отрезки равные размеру поверхности, на которую она приклеивается. При организации подсветки помещения приходится монтировать ленту под прямым углом, как в одной плоскости (угол на потолке), так и во взаимно перпендикулярных плоскостях (внешний или внутренний угол стен в помещении). При этом, как правило, остаются отрезки светодиодной ленты недостаточной длины, и встает вопрос, а как их правильно соединить вместе?

Как резать светодиодную ленту

Светодиодная лента тонкая, эластичная и легко режется на отрезки обычными канцелярскими ножницами. Для разрезания ленты на куски со знанием дела необходимо ознакомиться с ее устройством и электрической схемой.

Светодиодная лента, вне зависимости от ее длины, состоит из множества параллельно соединенных между собой сегментов, как на фотографии. Один сегмент светодиодной ленты, рассчитанный на питающее напряжение 12 В состоит из трех корпусов со светодиодами и трех сопротивлений. В каждом корпусе установлено по три полупроводниковых кристалла красного, зеленого и синего цветов свечения. Кристаллы одного цвета свечения включены последовательно, как показано на электрической схеме. Для ограничения силы тока, протекающего через цепочки светодиодов, последовательно с ними установлены сопротивления R1- R3.

Если посмотреть на светодиодную ленту со стороны липкого слоя с отклеенной защитной пленкой на просвет, то можно увидеть идущие вдоль токоведущие медные дорожки. По ним подается питающее напряжение вдоль ленты на каждый сегмент.

Теперь Вы поняли, что светодиодную ленту можно разрезать на множество отрезков, но шаг резки должен быть равен длине одного сегмента. Резать разрешено посередине контактных площадок, обычно место разрешенного реза обозначено линией, иногда наносится пиктограмма в виде ножниц.

Как сращивать светодиодную ленту

При подготовке к монтажу светодиодной ленты могут появиться ее отрезки недостаточной длины. Их можно успешно срастить между собой без ущерба для работы ленты в целом. Срастить отрезки светодиодной ленты можно двумя способами, с помощью LED коннектора и пайкой. Соединить ленты пайкой можно тоже двумя способами, непосредственная спайка между собой отрезков ленты или с помощью дополнительных проводов.

Обращаю Ваше внимание, что сращивать светодиодную ленту можно только до длины не более пяти метров. Это связано с тем, что сечение печатных дорожек на ленте маленькое и при длине ленты более пяти метров будет происходить большое падение напряжения на дорожках. При нарушении этого требования ничего непоправимого не произойдет, просто светодиоды на конце ленты буду светиться не в полную яркость.

Сращивание светодиодной ленты пайкой без проводов

Технология подготовки контактных площадок светодиодной ленты не отличается от подготовки для припайки к ним проводов.

На фотографии представлена перерезанная канцелярскими ножницами на две части лента. Так как контактные площадки не окисленные, то можно сразу приступать к их покрытию припоем.

Контактные площадки со стороны установки светодиодов покрыты толстым слоем припоя и готовы для сращивания ленты.

На этом этапе подготовка ленты для сращивания пайкой не заканчивается. Необходимо еще покрыть припоем контактные площадки, которые находятся со стороны липкого слоя. Для доступа к ним нужно отклеить часть защитной пленки.

Открывшиеся взору контактные площадки нужно тоже покрыть толстым слоем припоя. После этого можно приступать к спайке отрезков светодиодной ленты. На фотографии показаны только две контактные площадки, покрыть припоем необходимо и две другие, скрытые под пленкой.

Отрезок ленты, у которой были покрыты контактные площадки с тыльной стороны, накладывается с перекрытием в три миллиметра на залуженные контакты второго отрезка. Теперь достаточно прогреть по очереди контактные площадки жалом паяльника и отрезки ленты станут единым целым. На фотографии Вы видите результат моей работы по сращиванию светодиодной ленты пайкой без проводов, пайка получилась идеальной. Для получения красивой пайки главное не жалеть канифоли.

Сращивание светодиодной ленты с помощью проводов пайкой

Технология припайки проводов к контактным площадкам светодиодной ленты приведена выше. Осталось только продемонстрировать пример такого вида сращивания.

Для изготовления перемычки подойдет провод любой марки, главное, чтобы его сечение было достаточным. Исходя из того, что ток потребления пятиметровой самой яркой светодиодной лентой SMD5050, имеющей 60 светодиодов на метре длины, составляет 4,2 А, то для сращивания ленты любого типа подойдет изолированный медный провод диаметром 0,8 мм.

Провод нужной длины подготовлен и осталось только залудить его оголенные концы. Длина провода перемычки может быть от одного сантиметра до нескольких метров.

В связи с тем, что контакты для подключения в данном типе светодиодной ленты попарно соединены между собой, для надежности, было решено припаять концы проводов одновременно к двум контактам. Для этого концы проводов были согнуты под прямым углом.

Результат припайки проводов к контактам светодиодной ленты Вы видите на фотографии. Второй конец провода точно также припаивается ко второму отрезку светодиодной ленты. Если в качестве флюса для пайки использовалась канифоль, то остатки ее в месте пайки можно не удалять, так как канифоль является диэлектриком. Хотя канифоль и впитывает влагу, но в данном случае это не играет роли. Для придания пайке красивого внешнего вида, канифоль с ленты можно удалить с помощью кисточки смоченной в спирте.

Отрезки светодиодной ленты надежно соединены, и теперь ее можно монтировать на плоскости, изгибая под любым углом.

Светодиодную ленту недопустимо изгибать под прямым углом. После установки перемычки из гибкого провода ничего теперь не мешает устанавливать ленту под любым внутренним или внешним углом стенок.

Характеристики led-продукции

Прежде чем приступать в установке ленты к компьютеру (например, работающей под музыку), нужно определиться с характеристиками. На самом деле, к компьютеру возможно подключение любой светодиодной ленты. Но из всего разнообразия нужно выбрать наиболее подходящий для вас вариант, чтобы он в дальнейшем вызывал только положительные эмоции.
Выбор ленты стоит делать по следующим характеристикам:

Плотность диодов на ленте

• одно или многоцветное свечение;
• сколько вам понадобиться метров;

Обратите внимание! Светодиодная лента продается катушками по пять метров. Для подсветки компьютера вам вполне ее хватит. Но если вы хотите сделать сразу подвеску в нескольких местах, то можно взять больше.

 

• плотность посадки светодиодов на ленте. От данного параметра зависит правильность расчета общей мощности изделия, а также выбор блок питания. К выбора блока питания нужно подходить крайне ответственно. Обычно этот показатель составляет 60 светодиодов на один метр. Но плотность диодов на ленте может быть 30 или 120 штук на один метр;

• класс влагозащищённой. Для подсветки компьютера можно использовать изделия с низким классом влагозащищенности (например, 20IP).

Прежде чем подключать выбранную светодиодную продукцию, рассмотрим принципы ее подключения к блоку питания.

Подключение параллельное RGB многоцветной ленты длиной более 5 метров

Параллельное подключение по подобию последовательного. Сечение жил также не должно быть меньше 1,5 мм.кв.

Как подключить светодиодную R G B ленту к контроллеру

RGB LED ленту можно подключить и без контроллера, непосредственно к блоку питания. При таком подключении теряется смысл ее использования, светить она будет либо белым или одним из цветов с малой яркостью.

В статьях сайта светодиодных лент»BGR«Подключение и лентой»BGR«Ремонт системы освещения светодиодной в деталях рассмотрены вопросы подключения, принципа работы и ремонта контроллера, но не освещен вопрос подключения RGB ленты к контроллеру с помощью разъемного соединения.

В случае если к ленте уже припаяны провода с ответной частью разъема, установленного на контроллере, что бывает редко, то вопросов не возникает. Достаточно сочленить разъемы, с учетом ключа и подключение готово.

Мне пришлось подключать RGB ленту к контроллеру LN-IR24B, в котором установлен разъем, как на фотографии. Шаг между контактами в разъеме составляет 2,5 мм, диаметр под штыри 0,7 мм при глубине 4 мм. Ответной части к разъему в наличии не было.

Задачу подключения можно решить тремя способами. Отрезать разъем и срастить провода методом скрутки со сдвигом, припаять провода непосредственно к печатной плате контроллера или подобрать подходящий разъем.

Лучшим решением является не нарушать конструкцию контроллера, так как будет потеряна гарантия, а подобрать разъем. В наличии был пятиконтактный разъем от платы видеомагнитофона, подходящий по геометрическим параметрам. После удаления лишнего контакта проверка показала, что штыри входили с небольшим натягом и надежно фиксировались в ответной части. Осталось только припаять к его штырям, соблюдая маркировку провода, идущие от LED ленты. Одетые кембрики придадут пайкам законченный вид и защитят провода от обрыва при изгибах.

Смонтированная RGB светодиодная система готова и можно ее устанавливать на новогоднюю елку, для чего она и предназначалась.

Расчет блока питания для светодиодной ленты 12В: как обеспечить длительную безаварийную работу всей осветительной системы

Начать вычисления необходимо с определения величины мощности, которую должен надежно обеспечивать ИБП.

Расчет блока питания для светодиодной ленты на 12 или 24 вольта проводим по характеристикам, опубликованным производителем на упаковке или в другой сопроводительной документации. Рассмотрим его на примере Flexible led strip на 24 В.

Ее мощность соответствует 19,2 ватта на один метр длины, а всего их 5. Далее я просто показываю картинкой, как рассчитать блок питания для светодиодной ленты по простой формуле.

С длиной и мощностью в принципе все понятно, а коэффициент запаса обычно выбирают величиной в 30% или 50%.

30% запаса создают для ИБП, работающих при нормальном режиме эксплуатации и имеющих обычные размеры. Для экстремальных условий работы или использования малогабаритных блоков его рекомендуется увеличить до 50%.

В нашем примере расчет блока питания будет выглядеть следующим образом:

Pбп = 19,2 х 5 х 1,3 = 124,8 Вт для обычного ИБП.

Pбп = 19,2 х 5 х 1,5 = 144 Вт для малогабаритного блока.

По условиям надежной работы расчетная мощность не должна превышать реальные возможности выбираемого импульсного блока питания. Сильно завышать эту величину не стоит по экономическим показателям.

Поэтому для работы светодиодного освещения выбираем ближайший оптимальный вариант. Например, во втором случае хорошо подойдет ИБП на 150 ватт, а для первого расчета «с натягом» допустимо применить 120 Вт.

Связаны эти рекомендации со многими факторами:

• погрешности конструкций;
• предельные нагрузки и аварийные режимы в питающей сети, создающие перегрев электроники;
• возможные нарушения теплообмена;
• другие случайные процессы.

В общем, учитывайте, что запас мощности нужен для компенсации отклонения реальных условий эксплуатации от идеального расчетного состояния, под которое проектируется ИБП.

Запас должен быть учтен: он сильно не вредит, но его излишняя величина «оттягивает карман» не только на покупку оборудования, но и увеличивает эксплуатационные расходы.

Я объяснил, как выполнить расчет блока питания для светодиодной ленты 12в по мощности. Еще существует аналогичная методика для тока.

Пользоваться ею просто: напряжение ИБП и питания сборки светодиодов одно и то же. Далее потребуется пересчитать величины мощности (ватты) в токи нагрузок (амперы) и сравнивать их, как показано выше.

Преобразователь напряжения 5В → 12В

При использовании специализированного ШИМ-контроллера, к примеру LM2577, потребуется минимальное количество элементов. Стоимость его невысока, а собранное устройство начинает работать сразу, без дополнительной настройки.

Схема преобразователя:

Простейший преобразователь напряжения 5 – 12В

Что необходимо иметь:

• Микросхема ШИМ-контроллера LM2577;
• несколько радиоэлементов согласно принципиальной схемы;
• разборный USB разъем;
• соединительные провода.

Данная схема является универсальной и позволяет получить на выходе напряжение в широком диапазоне. За уровень напряжения отвечают резисторы R1 и R2:

Uвых = 1.23 * (1 + R1 / R2)

Несколько подробнее об элементной базе и работе схемы. Схема представляет собой широтно-импульсный преобразователь в стандартном включении микросхемы так, как показано в технической документации. Электролитические конденсаторы на входе и выходе питания предназначены для сглаживания пульсаций постоянного напряжения. Их емкость не критична. Главное, чтобы она была не меньше указанной на схеме. Рабочее напряжение электролитических конденсаторов должно быть больше максимально используемого, то есть, в нашем случае не менее 20В.

Резистор и конденсатор, подключенные к выводу 1 микросхемы являются частотозадающей цепью. Здесь номиналы должны быть соблюдены строго.

То же самое относится к индуктивности между выводами 4 и 5. Значение индуктивности катушки должно составлять 100 мкГн. Не больше и не меньше.

Специфические требования предъявляются к диоду. В данной схеме используется высокочастотный диод Шоттки. Диоды такого типа обладают высоким быстродействием, а самое главное, низким падением напряжения на переходе. Применяя обычный высокочастотный выпрямительный диод, получим сильные просадки выходного напряжения при изменении тока потребления нагрузки. Марка диода может быть любой, поскольку в данной схеме используется низкие значения напряжения и тока. Главное условие – использование диода Шоттки.

Разборный USB штекер

Для начала распайка USB разъема. В гнезде имеется четыре контакта. Два крайних это те, которые нам нужны. Чтобы не путаться с расположением лицевой и тыльной стороны, проще определить полярность любым вольтметром, воткнув штекер в любое свободное гнездо. Пометьте чем-нибудь плюсовой вывод.

Схема собирается на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита. Собранный преобразователь выглядит следующим образом:

Преобразователь в сборе

Как видно, светодиодную ленту подключить через USB самому не так уж трудно. Самое главное при подключении светодиодной ленты USB, это правильно выполнить монтаж радиоэлементов.

Помните, светодиодная лента работающая от USB порта должна иметь ток потребления не более 200 мА.

Подключение к сети

Подключение светильников к компьютеру — это, по сути, использование его блока питания. Обычно остается несколько свободных разъемов, которые можно использовать для присоединения подсветки. При этом, есть и другие варианты подключения, от штатного применения драйвера, до включения в гнездо USB. Все они отличаются типом источника питания, поскольку сам светильник требует только штатного подключения. Рассмотрим эти способы внимательнее:

Через блок питания

Присоединение светодиодных лент к стандартной сети 220 В требует использования специального блока питания, или драйвера. Он обеспечивает стабильную подачу 12 В (иногда 24 В) постоянного тока, необходимую для работы светодиодов. Техника подключения никакой сложности не представляет — драйвер включается в сеть 220 В, а светильник — к соответствующим контактам на выходе.

Читайте также  Назначение, виды и принцип работы линзы для светодиода

Большинство подобных устройств
можно использовать без пайки, с помощью специальных коннекторов. Они вполне
надежны, но со временем покрываются пленкой окислов. Контакт ослабляется,
свечение ленты становится тусклым, мерцающим. Поэтому большинство пользователей
предпочитает пайку, при которой никаких временных изменений не происходит. Единственным
недостатком является необходимость обладать навыкам работы с паяльником, иметь
инструменты и соответствующие материалы.

Внимание! Важным моментом является выбор подходящего драйвера. Если его параметры не соответствуют потребностям подсветки, возможен выход из строя либо светодиодов, либо самого преобразователя. Надо обеспечить соответствие мощности, потребляемого тока и прочих характеристик обоих компонентов, тогда вся система будет работать в номинальном режиме.

Без блока питания

Существуют светодиодные ленты, для которых не требуется блок питания. Однако, просто включать их в розетку нельзя. Они нуждаются постоянном токе, для чего на специальном сетевом проводе установлен небольшой выпрямитель. Если его не использовать, свечение будет мерцающим с частотой 50 герц. Не все люди способны это заметить, но для некоторых мерцание весьма отрицательно воздействует на нервную систему. Наиболее чувствительные люди рискуют получить эпилептический припадок. Поэтому использовать подобные конструкции следует только в связке со штатным сетевым проводом и преобразователем.

Отличие высоковольтных лент от обычных состоит в том, что минимальным отрезком будет 50 см (а чаще — 1 м). В среднем, светодиоды потребляют напряжение 3,7 В. Если в обычных светильниках параллельно соединены сборки по 3 элемента, потребляющие в сумме 12 В, то в таких конструкциях каждый минимальный отрезок имеет 60 элементов (220 : 3,7 ≈ 60). Как и в обычных образцах, резать такую ленту можно только в специальных участках, отмеченных на основе поперечными линиями и значком «ножницы».

Резку надо производить только после отключения от сети, внимательно следить за состоянием контактов на срезе — они могут быть прижаты друг к другу, что вызовет короткое замыкание. Свободный конец необходимо изолировать, чтобы никто не случайно не получил удар током, ли не случилось замыкание.

Через USB

Порт USB располагает четырьмя контактами — два для передачи данных, а другие два — с напряжением 5 В. Для обычной ленты этого недостаточно, поскольку отрезок из трех светодиодов потребляет 12 В. Кроме того, сила тока порта USB не превышает 500 мА. Для светодиодной ленты обычного типа этого слишком мало. Однако, существуют специальные светильники, рассчитанные на подключение к гнездам USB. Их можно приобрести в интернет-магазинах типа Алиэкспресс или подобных. При этом, обычную светодиодную ленту также можно подключить к порту USB, если использовать повышающий преобразователь 5-12 В. Порядок действий:

• приобрести или собрать его своими руками;
• затем подключить его вход к гнезду USB, используя контакты 1
  («+») и 4 (земля). В стандартных штекерах USB 2.0 это крайние провода слева и справа.
• соблюдая полярность, присоединить выход
  преобразователя к контактам светодиодной ленты.

Для отключения светодиодной
конструкции можно установить выключатель (если его нет), или просто вынимать
штекер из гнезда USB.
Используя преобразователь, можно подключить также ленту RGB, только прежде надо присоединить
контроллер.

Основные выводы

Подключить светодиодную ленту к компьютеру можно несколькими способами:

• к блоку питания;
• к гнезду USB;
• используя специальный разъем материнской платы.

Самым распространенным способом является первый. Присоединение через USB требует использования специальной светодиодной конструкции или преобразователя 5-12 В, что значительно осложняет задачу. Поэтому запитка от гнезда USB используется только для подсветки ноутбуков. Третий вариант возможен не всегда, поскольку не все платы поддерживают подобное присоединение. Свои способы, как можно подключить светодиодную ленту к компьютеру, излагайте в комментариях.

Предыдущая

СветодиодыРасшифровка кодовых обозначений SMD диодов и их электрических элементов

Следующая

СветодиодыПитание от батарейки: как выбрать источник и правильно подключить светодиод

Подключение к выводам блока питания компьютера

К сожалению, пропускная способность USB контроллера ограничена на уровне 2,5 Вт. Зачастую этой мощности недостаточно для полноценной подсветки. Исключить данный недостаток и значительно улучшить освещенность рабочего пространства можно за счёт использования резервной мощности блока питания (БП) компьютера.
Чтобы подключить светодиодную ленту к блоку питания компьютера, кроме самой ленты, понадобится двухпроводной медный провод 2х0,5 мм2, переходник по питанию с MOLEX на SATA, термоусадочная трубка и умение пользоваться паяльником. Сначала нужно снять боковую крышку системного блока и в жгуте из проводов отыскать незадействованный разъём MOLEX на 4 контакта. К нему подходят 4 провода: красный (+5В), два чёрных (GND), жёлтый (+12В).

Ответной частью для MOLEX разъёма будет переходник, от которого с помощью кусачек необходимо удалить разъём SATA. К свободным концам жёлтого и чёрного проводов нужно припаять ленту. Жёлтый провод припаивается на контакт со знаком «+», а чёрный – на контакт со знаком «–». Незадействованные концы красного и чёрного проводов изолируют. Соединив две части разъёма, производят пробное включение.

Чтобы обеспечить длительную и безопасную эксплуатацию готового светильника, нужно как следует заизолировать все токоведущие части и надёжно закрепить провода. Со всеми нюансами подключения и монтажа можно ознакомиться в статье о конструировании самодельной подсветки клавиатуры.

Используем порт USB

Подключение к USB порту настольного компьютера может потребоваться в случае недоступности разъема порта внутреннего питания, а при использовании ноутбука это единственный возможный вариант подключения светодиодной ленты. Иных интерфейсов для получения необходимого напряжения не существует. Подключение светодиодов к USB сопряжено с рядом трудностей:

• Несоответствие напряжения USB напряжению питания светодиодной ленты (5В против 12);
• Низкий допустимый ток нагрузки. Стандартом предусмотрен ток не более 500мА.

Для формирования необходимого напряжения нужно приобрести или изготовить своими руками преобразователь 5В → 12В. Следует понимать, что повышение напряжения в 2,5 раза вызовет снижение допустимого тока на такую же величину, то есть до тока 200мА. Именно на такой ток потребления светодиодной ленты нужно ориентироваться при подключении источников света.

Превышение максимально допустимого тока чревато выходом USB порта из строя.